名古屋は、トヨタ自動車を中心とする世界有数の自動車産業クラスターがあり、航空宇宙・工作機械・精密機器などの先端製造業が集積したエリアです。この地域では、高品質・高精度・高信頼性が求められる部品の需要が極めて高く、プライム企業から Tier サプライヤーまで、厳しい品質基準に適合する製造技術が求められています。しかし、従来の切削加工や鋳造では作れない複雑な内部流路・軽量化ラティス構造・一体化部品などのニーズが増加しており、新しい製造技術の導入が急務となっています。ツムリは、名古屋エリアの自動車・航空宇宙・精密機器産業に対し、金属3Dプリントと高精度CNC切削を中心とした高品質部品製造の見積受付サービスを提供しています。産業グレードの素材と品質保証体制で、従来工法では不可能だった設計自由度を実現します。
名古屋産業が金属3Dプリントを導入する理由
自動車産業ではEV化・自動運転化が進み、部品の軽量化・熱管理・電気絶縁などの要求が高度化しています。航空宇宙産業では、燃費向上のための部品軽量化と、複雑な冷却システムの集約化が課題となっています。金属3Dプリント(粉末床融着法)は、このような課題を解決するための革新的な技術として注目されています。
従来の切削加工では作れない形状を実現
- 内部流路の一体化:冷却パイプやマニホールドを、従来の組み立てではなく一体造形で実現。接合部の漏れリスクを排除し、流路の最適化が可能
- ラティス構造による軽量化:内部をハニカムや格子構造にすることで、強度を維持しながら重量を30〜50%削減。自動車の unsprung weight 軽減や航空機の燃料効率向上に貢献
- 形状の集約化:複数の部品を1つの造形品に統合。組み立て工数・部品点数・在庫管理の削減が可能
- 逆勾配・複雑曲面への対応:切削ではアクセス困難な形状も、層状に造形することで自由度の高い設計が可能
産業グレードの素材と品質保証
金属3Dプリントは「プロトタイピング専用」のイメージが強いですが、近年では航空宇宙規格(AMS)や自動車品質規格(IATF 16949)に準拠した品質管理が進み、実用部品としての採用が拡大しています。ツムリでは、以下の産業グレード素材に対応しています。
対応金属3Dプリント素材と特性
Ti-6Al-4V(チタン合金)ー 軽量・高強度・耐食性のトップクラス
航空宇宙・医療・自動車レース部品で広く使われるチタン合金です。比強度(強度÷密度)が鉄やアルミを大きく上回り、腐食環境でも高い耐久性を発揮します。
- 主な用途:航空機ブラケット・エンジンマウント・医療インプラント・自動車サスペンションリンク
- 特徴:密度4.43g/cm³、引張強度900MPa以上、優れた耐疲労性・耐食性
- 後処理:HIP処理(熱等静圧プレス)で内部気孔を除去し、高密度化が可能
AlSi10Mg(アルミニウム合金)ー 軽量化・熱伝導・放熱に最適
シリコンとマグネシウムを添加したアルミ合金で、3Dプリント後の機械加工性と表面仕上がりに優れます。熱伝導率が高く、放熱部品や熱交換器に適しています。
- 主な用途:自動車放熱フィン・EVバッテリーホルダー・熱交換器・光学機器筐体
- 特徴:密度2.68g/cm³、熱伝導率約140W/m・K、良好な切削加工性
- 後処理:T6熱処理(溶体化・時効処理)で強度向上、陽極酸化で耐食性・外観向上
Inconel 718(ニッケル合金)ー 耐熱・耐腐食のスーパー合金
極限環境での使用を前提としたニッケル・クロム・鉄系の超合金です。高温でのクリープ強度と耐酸化性に優れ、航空エンジンやガスタービンなどの熱部品に不可欠です。
- 主な用途:航空エンジン燃焼器・タービンブレード・熱交換器・化学プラントバルブ
- 特徴:耐熱温度700℃以上、優れた耐酸化性・耐クリープ性
- 後処理:HIP処理 + 溶液熱処理で緻密化と強度向上を実現
SUS316L(ステンレス鋼)ー 耐食性・衛生性が必要な産業部品に
オーステナイト系ステンレスで、優れた耐食性と低温強度を持ちます。医療機器や食品機械、化学プラントなど、衛生性と耐久性が両方求められる用途に適しています。
- 主な用途:医療機器部品・食品機械ジョイント・化学バルブ・船舶部品
- 特徴:優れた耐食性、非磁性、生物適合性(ISO 10993準拠可能)
- 後処理:研磨・電解研磨で表面粗さを改善し、衛生基準に対応
金属3Dプリント × CNC切削のハイブリッド工法
金属3Dプリント単体では、造形後の寸法精度や表面粗さに課題が残る場合があります。特に、精密な穴径・平面度・ねじ部などが必要な部品では、造形後の切削加工(仕上げ加工)が欠かせません。ツムリでは、「金属3Dプリントで近寸法を造形 → CNC切削で仕上げ寸法を実現」というハイブリッド工法を推奨しています。
ハイブリッド工法のメリット
- 材料の節約:切削のみの場合はブロック材から削り出すため、材料の70%が切り屑になりますが、3Dプリントでは近寸法造形が可能で材料ロスが大幅に削減
- 加工時間の短縮:複雑形状部分を3Dプリントで担当し、CNCは平面・穴・ねじの仕上げに専念。トータル加工時間を40%短縮できる場合も
- 設計自由度の向上:切削だけでは不可能な内部構造を造形しつつ、重要な接合面や軸受け部は切削で高精度を確保
品質保証と産業規格対応
自動車・航空宇宙産業では、部品の品質トレーサビリティと機械的特性データが必須です。ツムリでは、以下の品質保証体制を整えています。
- 造形プロセス管理:レーザーパワー・スキャン速度・層厚・雰囲気ガスの監視ログを保存
- 機械的特性試験:引張試験・硬さ試験・衝撃試験のデータを提供可能(別途費用)
- 寸法検査:3Dスキャナーによる造形状の寸法検査報告書を発行
- 非破壊検査:X線CTスキャンによる内部気孔検査(別途費用・オプション)
- 素材証明書:粉末メーカー発行の素材証明書(MTR)を同梱可能
航空宇宙規格(AMS 7003など)や自動車品質規格(IATF 16949)への完全な準拠については、個別にご相談ください。必要な試験・検査項目を確認し、対応可否をご案内します。
よくある質問
航空宇宙規格に対応していますか?
素材や造形設備のグレードによって、一部の航空宇宙規格(AMSシリーズ)に対応可能です。ただし、規格ごとに必要な試験・検査・文書が異なるため、対象の規格番号と要求品質をお知らせいただければ、対応可否と必要な工程をご案内します。
複雑な内部流路は作れますか?
はい、金属3Dプリントの最大の強みの1つが内部流路の造形です。従来の切削や鋳造では不可能な、曲がりくねった冷却流路やマニホールドを一体造形できます。設計段階で流路シミュレーション(CFD)データと造形データを連携することで、最適な流路形状を実現します。
量産にも対応していますか?
金属3Dプリントは1個の試作から数百個の小ロットまでが得意圏です。数千個以上の量産には、造形速度とコストの観点から従来工法(鋳造 + 切削など)との組み合わせが効率的です。まずは必要数量と納期をお知らせください。最適な製造戦略をご提案します。
まずは無料で見積もり
名古屋エリアで金属3Dプリント・高精度CNC切削の高品質部品製造をお考えの自動車・航空宇宙・精密機器産業の方は、ぜひツムリにお問い合わせください。産業グレード素材と品質保証体制で、従来工法では不可能だった設計を実現します。
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